[0001] Die Erfindung betrifft eine Tintenpatrone nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum
Einsetzen in eine Patronenaufnahme eines Tintenstrahldruckers, die durch eine Verriegelungseinrichtung
in der Patronenaufnahme verriegelbar ist.
[0002] Verriegelbare Tintenpatronen der eingangs genannten Art, bei denen ein Druckausgleich
mit der Umgebung durch eine in die Tintenpatrone integrierte Belüftungseinrichtung
erfolgt, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Mit Hilfe der Belüftungseinrichtung
soll erreicht werden, dass die Abgabe der in der Tintenspeicherkammer gespeicherten
Tinte gleichmäßig und ohne Unterbrechungen während des Druckvorganges erfolgt und
möglichst die gesamte in der Tintenspeicherkammer enthaltene Tinte aus der Tintenpatrone
abgegeben wird.
[0003] Damit die Tinte vor dem ersten Gebrauch der Tintenpatrone in einem Drucker nicht
aus der Tintenpatrone austreten kann, ist es üblich, die Belüftungseinrichtung erst
unmittelbar vor der Benutzung der Tintenpatrone zu aktivieren.
[0004] So ist es bekannt, eine an der Belüftungseinrichtung vorgesehene Belüftungsöffnung
während des Transportes und der Lagerung der Tintenpatrone mit einer Folie verschlossen
zu halten, die unmittelbar vor der Benutzung der Tintenpatrone zur Aktivierung der
Belüftungseinrichtung entfernt wird. Eine Tintenpatrone mit einer derart zu aktivierenden
Belüftungseinrichtung ist beispielsweise in der EP 0 803 365 B1 beschrieben.
[0005] Nachteilig an dieser bekannten Tintenpatrone ist, dass die Aktivierung der Belüftungseinrichtung
- und damit die einwandfreie Funktion der Tintenpatrone - von dem ordnungsgemäßen
Entfernen der Folie abhängt.
[0006] Um das Entfernen der Folie von der Belüftungsöffnung zu erleichtern und um sicherzustellen,
dass die Folie tatsächlich entfernt wird, ist es ferner bekannt, die abzuziehende
Folie mit der Verpackung der Tintenpatrone so zu verbinden, dass die Folie beim Öffnen
der Verpackung zum Aktivieren der Belüftungseinrichtung mit entfernt wird.
[0007] So offenbaren die EP 0 685 340 A1, die EP 0 792 749 A2 und die JP 11268290 jeweils
eine Tintenpatrone, bei der die Verpackung der Tintenpatrone derart mit der abzuziehenden
Folie der Belüftungseinrichtung verbunden ist, dass bei einem ordnungsgemäßen Öffnen
der Verpackung die abzuziehende Folie von der Tintenpatrone gleichzeitig mitentfernt
und so die Belüftungseinrichtung aktiviert wird. Nachteilig hierbei ist, dass die
Folie nur dann ordnungsgemäß entfernt wird, wenn auch die Verpackung entsprechend
den Vorgaben des Herstellers geöffnet wird.
[0008] Schließlich ist es bekannt, in der Tintenpatrone als Belüftungseinrichtung eine Ventilanordnung
vorzusehen, die von einem in der Patronenaufnahme vorgesehenen Betätigungsorgan geöffnet
wird. Die so gestalteten Tintenpatronen sind jedoch in ihrer Herstellung aufgrund
der eingesetzten Ventilanordnung verglichen mit den zuvor geschilderten bekannten
Tintenpatronen sehr aufwendig gestaltet.
[0009] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach gestaltete Tintenpatrone anzugeben, bei
der eine ordnungsgemäße Aktivierung der Belüftungseinrichtung beim erstmaligen Gebrauch
der Tintenpatrone sichergestellt ist.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Tintenpatrone mit den Merkmalen nach
Anspruch 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass die Verriegelungseinrichtung gleichzeitig
als Betätigungsorgan für die Aktivierung der Belüftungseinrichtung dient und bei ihrer
Bewegung in ihre Verriegelungsstellung mit der Belüftungseinrichtung in Wirkverbindung
kommt, um diese zu aktivieren.
[0011] Einer der wesentlichen Gedanken, auf dem die Erfindung beruht, ist, dass der Verriegelungsvorgang
der Tintenpatrone in der Patronenaufnahme mit dem Aktivieren der Belüftungseinrichtung
der Tintenpatrone unmittelbar gekoppelt wird. Das Öffnen der Belüftungeinrichtung
erfolgt erfindungsgemäß durch die Verriegelungsbewegung der Verriegelungseinrichtung
von ihrer Ruhestellung in ihre Verriegelungsstellung. Durch das Koppeln des Verriegelns
der Tintenpatrone mit der Aktivierung der Belüftung ist sichergestellt, dass, wenn
der Benutzer die erfindungsgemäße Tintenpatrone ordnungsgemäß in der Patronenaufnahme
verriegelt, gleichzeitig auch die Belüftungseinrichtung ordnungsgemäß in Betrieb gesetzt
wird. Hierdurch besteht einerseits der Vorteil, dass die Belüftungseinrichtung nur
aktiviert wird, wenn eine ordnungsgemäße Verriegelung der Tintenpatrone in der Patronenaufnahme
erfolgt, während andererseits gleichzeitig sichergestellt ist, dass die Belüftungseinrichtung
aktiviert ist, ohne dass der Benutzer hierzu weitere Bedienschritte vornehmen muß.
Insbesondere durch Letzteres, nämlich das automatische Aktivieren der Belüftungseinrichtung,
können Fehlbedienungen durch die Benutzer, wie sie bei den bekannten Tintenpatronen
mit abreißbarer Folie durch ein unvollständiges oder auch falsches Entfernen der Folie
häufig auftreten, nicht mehr entstehen. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass auf
sehr einfache und elegante Art die Tintenpatrone zumindest bei ihrem erstmaligen Einsatz
ordnungsgemäß in Betrieb genommen werden kann. Bei entsprechender Gestaltung der Belüftungseinrichtung
ist es - wie später noch im Detail erläutert wird - ferner möglich, die Belüftungseinrichtung
der Tintenpatrone auch beim Entriegeln der Tintenpatrone mit Hilfe der Verriegelungseinrichtung
zu deaktivieren, so dass bei einer Unterbrechung der Benutzung der Tintenpatrone oder
bei einem Austauschen einer leeren Tintenpatrone, ein Auslaufen von Tinte aus der
Tintenspeicherkammer wirksam verhindert ist.
[0012] Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Tintenpatrone
werden aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen sowie der Zeichnung
ersichtlich.
[0013] So wird bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tintenpatrone
vorgeschlagen, an der Verriegelungseinrichtung ein Betätigungselement vorzusehen,
das in der Verriegelungsstellung der Verriegelungseinrichtung mit der Belüftungseinrichtung
in Wirkverbindung steht. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Belüftungseinrichtung
zumindest solange aktiviert bleibt, wie die Verriegelungseinrichtung mit der Patronenaufnahme
verriegelt ist. Alternativ ist es auch möglich, die Verriegelungseinrichtung mit der
Belüftungseinrichtung so zu koppeln, dass die Belüftungseinrichtung bereits bei der
Bewegung der Verriegelungseinrichtung in ihre Verriegelungsstellung die Belüftungseinrichtung
aktiviert, die Belüftungseinrichtung in der endgültigen Verriegelungsstellung der
Verriegelungseinrichtung jedoch nicht mehr mit der Verriegelungseinrichtung in Wirkverbindung
steht, sondern sich selbständig in ihrer Belüftungsstellung hält.
[0014] Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tintenpatrone
weist die Belüftungseinrichtung eine zu deren Aktivierung zu öffnende Belüftungsöffnung
auf. Zum Aktivieren der Belüftungseinrichtung ist die Verriegelungseinrichtung mit
einem Betätigungselement ausgestattet, dass zumindest während der Bewegung der Verriegelungseinrichtung
in ihre Verriegelungsstellung in die Belüftungsöffnung wenigstens abschnittsweise
eingeführt ist, um diese zu öffnen. Durch die Kombination Belüftungsöffnung und Betätigungselement,
das zum Öffnen der Belüftungsöffnung in diese eingeführt wird, ist ein sehr sicheres
und störungsfreies Aktivieren der Belüftungseinrichtung möglich, wobei gleichzeitig
der Verriegelungsvorgang in herkömmlicher Weise, beispielsweise durch eine Schwenkbewegung
eines Verriegelunghebels, durchgeführt werden kann.
[0015] Erfindungsgemäß ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser zuvor beschrieben
bevorzugten Ausführungsform die Belüftungsöffnung vor der erstmaligen Benutzung der
Tintenpatrone durch eine Folie verschlossen. Das Aktivieren der Belüftungseinrichtung
erfolgt dann durch einen als Betätigungselement dienenden Betätigungsdorn, welcher
bei der Bewegung der Verriegelungseinrichtung in deren Verriegelungsstellung zum Öffnen
der Belüftungsöffnung die Folie durchstößt. Die so gestaltete erfindungsgemäße Tintenpatrone
ist vergleichsweise einfach herzustellen.
[0016] Die die Belüftungsöffnung verschließende Folie ist bei dieser Weiterbildung vorzugsweise
auf das Gehäuse aufgeklebt oder aufgesiegelt. Unter Aufsiegeln wird in diesem Zusammenhang
entweder die Verwendung einer mehrlagigen Folie verstanden, deren mit dem Gehäuse
zu verbindende Seite mit einer schmelzbaren Kunststoffschicht versehen ist, welche
mit dem Gehäuse verschmolzen wird. Alternativ wird die Folie durch eine schmelzbare
Klebeschicht mit dem Gehäuse verbunden. Ferner ist es möglich, die Belüftungsöffnung
bei der Herstellung des üblicherweise aus Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen,
gefertigten Gehäuses durch eine angespritzte bzw. angeformte dünne Kunststoffhaut
bzw. Kunststofflage zu verschließen, die als zu durchstoßende Folie dient.
[0017] Bei einer abgewandelten Ausführungsform ist die Belüftungsöffnung der Belüftungseinrichtung
durch eine Ventilanordnung verschlossen. Hierzu wird vorzugsweise ein Kugelventil
eingesetzt, dass aufgrund seines verhältnismäßig einfachen Aufbaus mit geringem Aufwand
herzustellen ist und gleichzeitig ein fluiddichtes Verschließen der Belüftungsöffnung
gewährleistet. Das Betätigungselement der Verriegelungseinrichtung aktiviert die Belüftungseinrichtung,
in dem das Betätigungselement bei der Bewegung der Verriegelungseinrichtung in deren
Verriegelungsstellung mit einem Ventilelement der Ventilanordnung, welches zwischen
einer die Belüftungsöffnung verschließenden Stellung und einer die Belüftungsöffnung
freigebenden Stellung beweglich ist, in Eingriff kommt und dieses zum Öffnen der Belüftungsöffnung
in seine Freigabestellung bewegt. Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist insbesondere,
dass bei einem Entriegeln der Tintenpatrone die Ventilanordnung die Belüftungsöffnung
wieder verschließt, so dass ein Druckausgleich der Tintenspeicherkammer mit der Umgebung,
und damit ein ungewollter Tintenaustritt aus der Tintenpatrone, nach dem Entriegeln
der Tintenpatrone wirksam verhindert ist.
[0018] Da insbesondere bei der Benutzung belüfteter Tintenpatronen durch plötzlich auftretende
Druckunterschiede zwischen der Tintenspeicherkammer und der Umgebung oder auch durch
schräges Halten einer aus der Patronenaufnahme genommenen Tintenpatrone mit aktivierter
Belüftungseinrichtung Tinte aus der Tintenspeicherkammer austreten kann, ist die Belüftungseinrichtung
bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Tintenpatrone
mit einem mit der Belüftungsöffnung in Strömungsverbindung stehenden Kanal ausgestattet,
welcher durch eine Öffnung mit dem Gehäuseinneren in Strömungsverbindung steht. Der
Kanal dient hierbei als Zwischenspeicher von eventuell aus der Tintenpatrone austretenden
Tinte, so dass ein unmittelbares Auslaufen von Tinte aus der Tintenspeicherkammer
bei aktivierter Belüftungseinrichtung verhindert ist. Um einen möglichst langen Kanal
mit möglichst großer Speicherkapazität zu erhalten, verläuft der Kanal vorzugsweise
mäanderförmig.
[0019] Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform
mit Kanal wird zusätzlich vorgeschlagen, zwischen der Belüftungsöffnung und dem Kanal
eine Ausgleichskammer vorzusehen, über die der Kanal mit der Belüftungsöffnung in
Verbindung steht. Die zusätzliche Ausbildung der zuvor beschrieben Ausgleichskammer
hat den Vorteil, dass eventuell aus dem Kanal auslaufende Tinte in der Ausgleichskammer
aufgefangen wird, ohne aus der Belüftungsöffnung auszutreten. Die Belüftungsöffnung
ist hierbei vorzugsweise in einem oberen Abschnitt der Ausgleichskammer ausgebildet,
so dass die Ausgleichskammer erst vollständig mit Tinte gefüllt sein muß, bis Tinte
aus der offenen Belüftungsöffnung austreten kann. Vorzugsweise ist der Kanal an einer
Flachseite des Gehäuses, vorzugsweise der Oberseite des Gehäuses, ausgebildet, während
die Ausgleichskammer an einer an die mit dem Kanal versehene Flachseite des Gehäuses
angrenzenden weiteren Flachseite des Gehäuses vorgesehen ist, in die die Belüftungsöffnung
unmittelbar mündet.
[0020] Um die Herstellung des Kanals und der Ausgleichskammer zu vereinfachen, wird bei
einer besonders bevorzugten Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen
der Kanal und/oder die Ausgleichskammer am Gehäuse unmittelbar ausgeformt, wobei der
Kanal und/oder die Ausgleichskammer nach außen hin zumindest abschnittsweise offen
sind bzw. ist. Anschließend wird der offene Kanal und die offene Ausgleichskammer
durch eine auf das Gehäuse aufgeklebte oder aufgesiegelte Folie nach außen hin verschlossen.
[0021] Ein weiterer wesentlicher Aspekt, auf dem die Erfindung beruht, ist die Verwendung
eines Verriegelungshebels als Verriegelungseinrichtung, der schwenkbar am Gehäuse
der Tintenpatrone gelagert ist. Die Ausbildung eines schwenkbaren Verriegelunghebels
als Verriegelungseinrichtung hat den Vorteil, dass die Schwenkbewegung des Verriegelungshebels
beim Verriegeln der Tintenpatrone in der Patronenaufnahme ohne großen Aufwand auch
zum Aktivieren der Belüftungseinrichtung eingesetzt werden kann, in dem das zu aktivierende
Element der Belüftungseinrichtung, beispielsweise die Folie oder das Ventilelement
der zuvor geschilderten Ventilanordnung, im Schwenkbereich des Verriegelungshebels
angeordnet ist. Durch den verwendeten Verriegelungshebel kann die Belüftungseinrichtung
auf sehr einfache und elegante Weise beim Verriegeln der Tintenpatrone in der Patronenaufnahme
aktiviert werden.
[0022] Der Verriegelungshebel ist vorzugsweise durch ein Filmscharnier am Gehäuse gelagert.
Ein derartiges Filmscharnier ist zum einen sehr einfach herzustellen, da derartige
Filmscharniere beim Kunststoffspritzgießen einfach auszubilden und ohne großen Aufwand
zu entformen sind. Zum anderen entfallen zusätzliche Montageschritte, die bei einer
Ausbildung des Verriegelungshebels als separates Bauteil notwendig sind, um den Verriegelungshebel
an einer entsprechend am Gehäuse ausgebildeten Lagerstelle schwenkbar zu befestigen.
In bestimmten Fällen, beispielsweise bei einer komplexen Form des Verriegelungshebels,
kann es jedoch auch durchaus sinnvoll sein, den Verriegelungshebel als separates Bauteil
auszubilden.
[0023] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tintenpatrone
ist der Verriegelungshebel so gestaltet, dass er in einer ersten Phase um seine Schwenkachse
von einer Ruhestellung bis in eine Zwischenstellung, in der er mit einer an ihm ausgebildeten
Stützfläche an der Außenseite des Gehäuses zur Anlage kommt, zu schwenken ist, und
in einer zweiten Phase, in der sich der Verriegelungshebel mit seiner Stützfläche
am Gehäuse abstützt, ausgehend von der Zwischenstellung in Richtung der Schwenkachse
in seine Verriegelungsstellung elastisch zu biegen ist. Durch diese Art der Gestaltung
des Verriegelungshebels ergeben sich unterschiedlichste Vorteile.
[0024] So ist die Fertigung eines derartigen Verriegelungshebels, beispielsweise durch Kunststoffspritzgießen,
vereinfacht, da der Verriegelungshebel bei seiner Ausformung zunächst rechtwinklig
von der Gehäusewand, an der er ausgeformt wird, abstehen kann, wodurch der Verlauf
der Trennebene des Spritzgießwerkzeuges für das Entformen des Gehäuses optimiert werden
kann. Ferner können die zuvor beschriebenen Betätigungselemente, wie der Betätigungsdorn,
auf einfache Weise am Verriegelungshebel angeformt werden.
[0025] Des weiteren wird durch das Biegen des Verriegelungshebels in der zweiten Bewegungsphase
der Verriegelungshebel beim Verriegeln elastisch vorgespannt, wodurch eine entsprechende
Verriegelungs- oder Haltekraft zwischen dem Verriegelungshebel und der Patronenaufnahme
entsteht. Durch Vorgeben des Querschnitts des Verriegelungshebels sowie eine geeignete
Materialauswahl kann so die Verriegelungskraft, mit der die Tintenpatrone in der Patronenaufnahme
gehalten ist, definiert vorbestimmt werden.
[0026] Damit der Verriegelungshebel in einer lotrecht zur Gehäuseoberfläche verlaufenden
Ebene in seiner zweiten Bewegungsphase gebogen werden kann, liegt die Stützfläche,
mit der der Verriegelungshebel an der Gehäuseaußenseite zur Anlage kommt, in einer
parallel zur Schwenkachse des Verriegelungshebels verlaufenden Ebene. Soll der Verriegelungshebel
dagegen in einer anderen Richtung als der zuvor beschriebenen lotrechten Richtung
gebogen werden, kann durch entsprechende Gestaltung und entsprechenden Verlauf der
Stützfläche am Verriegelungshebel relativ zur Schwenkachse die Biegerichtung des Verriegelungshebels
in eine gewünschte Biegerichtung vorgegeben werden.
[0027] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tintenpatrone
wird vorgeschlagen, die Stützfläche so zu gestalten, dass sie in einer Ebene liegt,
welche mit einem Winkel in einem Bereich von etwa 30 bis 60°, vorzugsweise in einem
Bereich von etwa 40 bis 50° geneigt zur Flachseite des Verriegelungshebels verläuft.
Da sich der Verriegelungshebel erst dann elastisch verformt, wenn die Stützfläche
an der Außenseite des Gehäuses vollflächig anliegt, kann durch definiertes Vorgeben
des Neigungswinkels der Stützfläche die Kraft eingestellt werden, mit der der Verriegelungshebel
nach dem Verriegeln mit der Patronenaufnahme elastisch vorgespannt ist.
[0028] Um einen sicheren Halt des Verriegelungshebels in der Patronenaufnahme zu gewährleisten,
ist am Verriegelungshebel vorzugsweise eine Rasterhebung, beispielsweise in Form eine
Rastnase, ausgebildet ist, welche bei eingesetzter Tintenpatrone mit einer an der
Patronenaufnahme vorgesehenen Rastkante zum Verriegeln der Tintenpatrone in Eingriff
bringbar ist. Die Rastkante kann dabei so gestaltet sein, dass die Rastkante beim
Einführen der Tintenpatrone mit dem Verriegelungshebel in Wirkverbindung kommt und
diesen durch die Einführbewegung in seine Verriegelungsstellung bewegt, wobei gleichzeitig
die Belüftungseinrichtung aktiviert wird. Sobald der Verriegelungshebel mit seiner
Rasterhebung mit der Rastkante in Eingriff ist, wird so nicht nur die Tintenpatrone
in der Patronenaufnahme sicher verrastet, sondern auch die Belüftungseinrichtung beim
Einsetzen der Tintenpatrone gleichzeitig selbständig aktiviert.
[0029] Um den Verriegelungshebel der zuvor beschrieben Weiterbildungen einfach lösen zu
können, wird ferner vorgeschlagen am Verriegelungshebel einen Auslösehebel vorzusehen,
mit welchem der in der Patronenaufnahme verriegelte Verriegelungshebel aus seiner
Verriegelung zu lösen ist.
[0030] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme
auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
- Fig. 1
- in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße Tintenpatrone mit einer Belüftungseinrichtung,
die durch einen Verriegelungshebel aktivierbar ist,
- Fig. 2
- einen Ausschnitt einer geschnittenen Seitenansicht der erfindungsgemäßen Tintenpatrone
aus Fig. 1 unmittelbar nach deren Herstellung mit einem vergrößerten Ausschnitt X
eines Details des Verriegelungshebels,
- Fig. 3
- eine teilweise geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Tintenpatrone beim
Einsetzen in eine Patronenaufnahme eines Tintenstrahldruckers,
- Fig. 4
- eine teilweise geschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Tintenpatrone nach
dem Verriegeln in der Patronenaufnahme,
- Fig. 5
- einen der Ansicht nach Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt einer geschnittenen Seitenansicht
einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tintenpatrone, und
- Fig. 6
- einen der Ansicht nach Fig. 2 entsprechenden Ausschnitt einer geschnittenen Seitenansicht
einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tintenpatrone.
[0031] Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine erfindungsgemäße Tintenpatrone
10. Die Tintenpatrone 10 hat ein aus Polypropylen gefertigtes Gehäuse 12. An der Unterseite
des Gehäuses 12 ist ein Anschlußstutzen 14 angeformt, mit dem die Tintenpatrone 10
an einen entsprechend ausgebildeten Anschluß eines nicht dargestellten Tintenstrahldruckers
anschließbar ist. Wie später noch erläutert wird, ist der Anschlußstutzen 14 durch
eine Folie (nicht dargestellt) verschlossen, die, während die Tintenpatrone 10 in
den Tintenstrahldrucker eingesetzt wird, von einem am Anschluß des Tintenstrahldruckers
vorgesehenen Anschlußdorn durchstoßen wird. An der in Fig. 1 links dargestellten Seitenfläche
16 des Gehäuses 12 ist eine Aufnahme 18 für einen Authentifizierungschip (gleichfalls
nicht dargestellt) vorgesehen.
[0032] Die Oberseite 20 des Gehäuses 12 ist durch einen Deckel 22 verschlossen. Etwa in
der Mitte des Deckels 22 ist eine gestrichelt dargestellte Öffnung 24 ausgebildet,
die mit einer im Gehäuse 12 ausgebildeten Tintenspeicherkammer 26 (vgl. Fig. 2 bis
6) in Strömungsverbindung steht, in welcher ein poröser Tintenspeicher 28 zum Speichern
flüssiger Tinte aufgenommen ist. Die Öffnung 24 steht mit einem teilweise mäanderförmig
verlaufenden Kanal 30 (gleichfalls gestrichelt dargestellt) in Strömungsverbindung,
welcher am Deckel 22 des Gehäuses 12 ausgenommen ist. Der Kanal 30 endet in einer
Verbindungsöffnung 32 kleineren Durchmessers nahe der anderen Seitenfläche 34 des
Gehäuses 12.
[0033] Unmittelbar benachbart zur Oberseite 20 des Gehäuses 12 ist in dessen Seitenfläche
34 eine Ausgleichskammer 36 ausgebildet, die, wie beispielsweise Fig. 2 zeigt, an
ihrem oberen Ende offen und durch den Deckel 22 verschlossen ist. Die Verbindungsöffnung
32 am Deckel 22 ist dabei so am Deckel 22 ausgebildet, dass sie mit der Ausgleichskammer
36 in Strömungsverbindung steht. In die Ausgleichskammer 36 mündet eine an der Seitenfläche
34 ausgebildete Belüftungsöffnung 38.
[0034] Die Öffnung 24, der Kanal 30, die Verbindungsöffnung 32 sowie die Belüftungsöffnung
38, die nach außen hin offen und durch eine gemeinsame Folie 40 abgedeckt sind, welche
mit dem Gehäuse 12 fluiddicht verklebt oder auf dieses aufgesiegelt ist, bilden gemeinsam
mit der Ausgleichskammer 38 eine Belüftungseinrichtung 42 zum Belüften der Tintenspeicherkammer
26.
[0035] An der Seitenfläche 34 des Gehäuses 12 ist eine Verriegelungseinrichtung 44 in Form
eines Verriegelungshebels 46 vorgesehen, dessen Aufbau nachfolgend unter Bezugnahme
auf Fig. 2 näher beschrieben wird.
[0036] Wie Fig. 2 zeigt, in der ein Ausschnitt der Tintenpatrone 10 aus Fig. 1 in geschnittener
Seitenansicht dargestellt ist, ist der Verriegelungshebel 46 durch ein Filmscharnier
48 an die Außenseite des Gehäuses 12 angelenkt und um eine quer zur Seitenfläche 34
verlaufende Schwenkachse A (vgl. Fig. 1) schwenkbar. Der Verriegelungshebel 46 hat
einen Biegeabschnitt 50, dessen Funktionsweise später noch im Detail erläutert wird,
an dessen freiem Ende eine parallel zur Schwenkachse A verlaufende Rasterhebung 52
ausgebildet ist. An den Biegeabschnitt 50 ist nahe der Rasterhebung 52 ein Auslösehebel
54 angeformt.
[0037] Mit geringem Abstand zum Auslösehebel 54 ist an der der Rasterhebung 52 abgewandten
Vorderseite des Verriegelungshebels 46 ein Betätigungsdorn 56 angeformt, welcher sich
etwa lotrecht von der Vorderseite des Verriegelungshebels 46 erhebt und aus drei spitz
zulaufenden, dreieckigen Flächenelementen 58 zusammengesetzt ist, welche an den Verriegelungshebel
46 angeformt sind.
[0038] Wie der vergrößerte Ausschnitt X in Fig. 2 zeigt, in dem in vergrößerter Darstellung
der Übergang des Filmscharniers 48 zwischen dem Gehäuse 12 und dem Biegeabschnitt
50 des Verriegelungshebels 46 dargestellt ist, bildet der Biegeabschnitt 50 eine rechtwinklig
zum Filmscharnier 48 verlaufende Kante 60, welche in eine Stützfläche 62 übergeht.
Die Stützfläche 62 liegt in einer sich parallel zur Schwenkachse A erstreckenden Ebene
und verläuft unter einem Winkel α von etwa 45° geneigt zu der in Fig. 2 oben gezeigten
Vorderseite des Biegeabschnittes 50
[0039] Nachfolgend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Tintenpatrone 10 anhand
der in den Fig. 3 und 4 gezeigten, teilweise geschnittenen Seitenansichten näher erläutert.
[0040] Die Tintenpatrone 10 wird in einer senkrechten Bewegung in die Patronenaufnahme 64
eingesetzt, wie durch den Pfeil angedeutet ist, um den Anschlußstutzen 14 mit dem
Anschluß (nicht dargestellt) des Druckers in bekannter Weise zu koppeln, wobei die
an dem Anschlußstutzen 14 vorgesehene Folie von einem am Anschluß des Tintenstrahldruckers
vorgesehenen Anschlußsdorn durchstoßen wird.
[0041] Wie Fig. 3 zeigt, kommt der Verriegelungshebel 46 bei der Einführbewegung der Tintenpatrone
10 mit einer Kante 66 an der Patronenaufnahme 64 in Berührung, durch die der Verriegelungshebel
46 in Richtung der Seitenfläche 34 des Gehäuses 12 gedrückt wird. Dabei wird der Verriegelungshebel
46 in einer ersten Phase am Filmscharnier 48 um die Schwenkachse A soweit geschwenkt,
bis die Stützfläche 62 mit der Seitenfläche 34 des Gehäuses 12 in Berührung kommt.
Der Abschluß dieser ersten Phase ist in Fig. 3 gezeigt.
[0042] Bei der weiteren Einführbewegung der Tintenpatrone 10 in die Patronenaufnahme 64
kann der Verriegelungshebel 46 nicht mehr im Filmscharnier 48 geschwenkt werden, sondern
beginnt sich im Biegeabschnitt 50 in seiner Längsrichtung quer zur Schwenkachse A
zu biegen, wie Fig. 4 zeigt. Dabei wird der Betätigungsdorn 56 in die die Belüftungsöffnung
38 fluiddicht verschließende Folie 40 gedrückt und aktiviert dabei die Belüftungseinrichtung
42 der Tintenpatrone 10. Etwa gleichzeitig durchstößt der Anschlußdorn am Anschluß
des Tintenstrahldruckers (nicht dargestellt) die den Anschlußstutzen 14 verschließende
Folie.
[0043] Sobald die am Biegeabschnitt 50 ausgebildete Rasterhebung 52 an der Kante 66 vorbeigeführt
ist, springt der Verriegelungshebel 46 geringfügig zurück und kommt mit der als Rastkante
dienenden Kante 66 in Eingriff. Dabei wird der Betätigungsdorn 56 wieder geringfügig
aus der Belüftungsöffnung 38 herausgezogen, wobei die Folie 40 in ihrer durchstoßenen
und aufgeweiteten Stellung verbleibt. Insbesondere auch durch die zwischen den Flächenelementen
58 ausgebildeten Aussparungen 68 kann Luft durch die Belüftungsöffnung 36, die Ausgleichskammer
36, die Verbindungsöffnung 32, den Kanal 30 und die Öffnung 24 zwischen der Tintenspeicherkammer
26 und der Umgebung für einen Druckausgleich hin und her strömen.
[0044] Sollte Tinte aus dem Inneren des Gehäuses 12 durch den Kanal 30 aus der Tintenspeicherkammer
26 gelangen, wird sie in der Ausgleichskammer 36 aufgefangen und gelangt nicht nach
außen.
[0045] Um die Tintenpatrone 10 wieder zu lösen, muß der Verriegelungshebel 46 lediglich
mit Hilfe des Auslösehebels 54 kurzfristig so in Richtung der Tintenpatrone 10 umgebogen
werden, bis sich die Rasterhebung 52 am Verriegelungshebel 56 von der Kante 66 löst.
Anschließend kann die Tintenpatrone 10 in entgegengesetzter Richtung wieder aus der
Patronenaufnahme 64 entnommen werden. Sofern noch Tinte in der Tintenpatrone 10 enthalten
ist, kann der Benutzer die Belüftungsöffnung 38 und gegebenenfalls den Anschlußstutzen
14 durch Aufkleben einer mit der Tintenpatrone 10 mitgelieferten, selbstklebenden
Folie wieder verschlossen werden.
[0046] Die erfindungsgemäße Tintenpatrone 10 bietet den Vorteil, dass das Öffnen der Belüftungseinrichtung
42 und das Verriegeln der Tintenpatrone 10 mit Hilfe der Verriegelungseinrichtung
44 gekoppelt und in einer vorgegebenen definierten Reihenfolge abläuft. So erfolgt
das Öffnen der Belüftungsöffnung 42 erst unmittelbar bevor die Tintenpatrone 10 mit
der Kante 66 verrastet wird. Dies hat den Vorteil, dass ein Druckausgleich der Tintenspeicherkammer
26 erst dann erfolgt, wenn sich der Anschlußstutzen 14 der Tintenpatrone 10 in der
letzten Bewegungsphase seines Ankoppelvorganges an den Anschluß des Tintenstrahldruckers
befindet, so dass keine Tinte am Anschluß des Tintenstrahldruckers vorbei aus der
Tintenpatrone 10 austreten kann.
[0047] In den Fig. 5 und 6 sind Abwandlungen der Tintenpatrone 10 dargestellt, die sich
lediglich durch die Art unterscheiden, in welcher die Belüftungsöffnung 38 vor dem
Aktivieren der Belüftungseinrichtung 42 verschlossen ist.
[0048] So zeigt Fig. 5 eine Abwandlung der Tintenpatrone 10, bei der die Belüftungsöffnung
42 anstelle mit der Folie 40 durch eine in die Belüftungsöffnung 38 bei der Herstellung
des Gehäuses 12 eingespritzte Kunststoffhaut 70 verschlossen ist. Auch hier wird die
Kunststoffhaut 70 durch die Wirkung des Betätigungsdornes 56 durchstoßen und auf diese
Weise die Belüftungseinrichtung 42 aktiviert.
[0049] Bei der in Fig. 6 gezeigten Abwandlung der Tintenpatrone 10 ist die Belüftungsöffnung
38 durch eine Ventilanordnung in Form eines Kugelventils 72 verschlossen. Das Kugelventil
72 hat hierzu eine Ventilkugel 74, die durch eine sich in der Ausgleichskammer 36
abstützende Druckfeder 76 gegen die Innenumlaufkante der Belüftungsöffnung 38 vorgespannt
ist und diese fluiddicht verschließt. Des weiteren ist bei dieser Abwandlung der Betätigungsdorn
56 am Verriegelungshebel 46 durch ein Betätigungselement 78 in Form eines angeformten
Zylinders ersetzt.
[0050] Wird nun die in Fig. 6 gezeigte abgewandelte Tintenpatrone 10 in die Patronenaufnahme
64 eingesetzt, wird der Verriegelungshebel 46 in seine Verriegelungsstellung in der
zuvor beschriebenen Weise bewegt, wobei das Betätigungselement 78 mit der Ventilkugel
74 des Kugelventils 72 in Berührung kommt und diese in die Ausgleichskammer 36 drückt,
wodurch die Belüftungsöffnung 38 geöffnet wird. Wird die Tintenpatrone 10 wieder aus
der Patronenaufnahme 64 entnommen, wird das Betätigungselement 78 wieder aus der Belüftungsöffnung
38 zurückgezogen, wobei die Ventilkugel 74 durch die Kraft der Druckfeder 76 wieder
in ihre Schließstellung zurückbewegt wird, in der sie die Belüftungsöffnung 38 fluiddicht
verschließt.
[0051] Zusätzlich zu den bereits zuvor beschriebenen Abwandlungen sind noch weitere Ausführungsformen
und Abwandlungen der erfindungsgemäßen Tintenpatrone 10 denkbar. Beispielsweise kann
der Verriegelungshebel 46 als separates Bauteil ausgebildet sein, dass an einer entsprechenden
Lagerstelle an der Außenseite des Gehäuses 12 gelagert ist. Ferner ist es denkbar,
den Verriegelungshebel 46 mechanisch mit einer die Belüftungsöffnung 38 verschließenden
Ventilanordnung, beispielsweise in Form eines die Belüftungsöffnung 38 verschließenden
Schiebers, mechanisch zu koppeln.
Bezugszeichenliste
[0052]
- 10
- Tintenpatrone
- 12
- Gehäuse
- 14
- Anschlußstutzen
- 16
- Seitenfläche
- 18
- Aufnahme
- 20
- Oberseite
- 22
- Deckel
- 24
- Öffnung
- 26
- Tintenspeicherkammer
- 28
- Tintenspeicher
- 30
- Kanal
- 32
- Verbindungsöffnung
- 34
- Seitenfläche
- 36
- Ausgleichskammer
- 38
- Belüftungsöffnung
- 40
- Folie
- 42
- Belüftungseinrichtung
- 44
- Verriegelungseinrichtung
- 46
- Verriegelungshebel
- 48
- Filmscharnier
- 50
- Biegeabschnitt
- 52
- Rasterhebung
- 54
- Auslösehebel
- 56
- Betätigungsdorn
- 58
- Flächenelemente
- 60
- Kante
- 62
- Stützfläche
- 64
- Patronenaufnahme
- 66
- Kante
- 68
- Aussparungen
- 70
- Haut
- 72
- Kugelventil
- 74
- Ventilkugel
- 76
- Druckfeder
- 78
- Betätigungselement
- A
- Schwenkache
- α
- Neigungswinkel
1. Tintenpatrone zum Einsetzen in eine Patronenaufnahme eines Tintenstrahldruckers, mit
einem Gehäuse (12), in dem mindestens eine Tintenspeicherkammer (26) ausgebildet ist,
einer am Gehäuse (12) vorgesehenen Belüftungseinrichtung (42), die nach ihrer Aktivierung
das Gehäuseinnere zum Druckausgleich mit der Umgebung verbindet, und
einer am Gehäuse (12) vorgesehenen Verriegelungseinrichtung (44) zum Verriegeln der
Tintenpatrone (10) in der Patronenaufnahme (64), die zwischen einer Verriegelungsstellung,
in der sie mit der Patronenaufnahme (64) verriegelt ist, und einer Entriegelungsstellung
beweglich ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verriegelungseinrichtung (44) gleichzeitig als Betätigungsorgan für die Aktivierung
der Belüftungseinrichtung (42) dient und bei ihrer Bewegung in ihre Verriegelungsstellung
mit der Belüftungseinrichtung (42) in Wirkverbindung kommt, um diese zu aktivieren.
2. Tintenpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (44) ein Betätigungselement (56, 78) aufweist, das in
der Verriegelungsstellung der Verriegelungseinrichtung (44) mit der Belüftungseinrichtung
(42) in Wirkverbindung steht.
3. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinrichtung (42) eine zu deren Aktivierung zu öffnende Belüftungsöffnung
(38) aufweist, und dass ein an der Verriegelungseinrichtung (44) vorgesehenes Betätigungselement
(56, 78) zumindest während der Bewegung der Verriegelungseinrichtung (44) in ihre
Verriegelungsstellung in die Belüftungsöffnung (38) zumindest abschnittsweise eingeführt
ist, um diese zu öffnen.
4. Tintenpatrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung (38) vor der erstmaligen Benutzung der Tintenpatrone (10) durch
eine Folie (40, 70) verschlossen ist, und dass als Betätigungselement ein Betätigungsdorn
(56) dient, welcher bei der Bewegung der Verriegelungseinrichtung (44) in deren Verriegelungsstellung
zum Öffnen der Belüftungsöffnung (38) die Folie (40, 70) durchstößt.
5. Tintenpatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Belüftungsöffnung (38) verschließende Folie (40, 70) auf das Gehäuse (12)
aufgeklebt oder aufgesiegelt oder am Gehäuse (12) angeformt ist.
6. Tintenpatrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsöffnung (38) durch eine Ventilanordnung, vorzugsweise durch ein Kugelventil
(72), verschlossen ist, und dass das Betätigungselement (78) bei der Bewegung der
Verriegelungseinrichtung (44) in deren Verriegelungsstellung mit einem Ventilelement
(74), welches zwischen einer die Belüftungsöffnung (38) verschließenden Stellung und
einer die Belüftungsöffnung (38) freigebenden Stellung beweglich ist, in Eingriff
kommt und dieses zum Öffnen der Belüftungsöffnung (38) in seine Freigabestellung bewegt.
7. Tintenpatrone nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungseinrichtung (42) einen mit der Belüftungsöffnung (38) in Strömungsverbindung
stehenden, vorzugsweise mäanderförmig verlaufenden Kanal (30) aufweist, welcher durch
eine Öffnung (28) mit dem Gehäuseinneren der Tintenpatrone (10) in Strömungsverbindung
steht.
8. Tintenpatrone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (30) an einer Flachseite (20) des Gehäuses (12), vorzugsweise der Oberseite
(20) des Gehäuses (12), ausgebildet ist und mit einer Ausgleichskammer (36) in Strömungsverbindung
steht, welche an einer an die mit dem Kanal (30) versehene Flachseite (20) des Gehäuses
(12) angrenzende weitere Flachseite (34) des Gehäuses (12) vorgesehen ist, und dass
die Belüftungsöffnung (38) unmittelbar in die Ausgleichskammer (36) mündet.
9. Tintenpatrone nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (30) und/oder die Ausgleichskammer (36) nach außen hin zumindest abschnittsweise
offen sind bzw. ist und durch eine auf das Gehäuse (12) aufgeklebte oder aufgesiegelte
Folie (40) verschlossen sind bzw. ist.
10. Tintenpatrone nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (44) als Verriegelungshebel (46) ausgebildet ist, der
schwenkbar am Gehäuse (12) der Tintenpatrone (10) gelagert ist.
11. Tintenpatrone nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungshebel (46) durch ein Filmscharnier (48) am Gehäuse (12) schwenkbar
gelagert ist.
12. Tintenpatrone nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungshebel (46) in einer ersten Phase um eine Schwenkachse (A) von einer
Ruhestellung bis in eine Zwischenstellung, in der er mit einer an ihm ausgebildeten
Stützfläche (62) an der Außenseite des Gehäuses (12) zur Anlage kommt, zu schwenken
ist, und in einer zweiten Phase, in der sich der Verriegelungshebel (46) mit seiner
Stützfläche (62) am Gehäuse (12) abstützt, ausgehend von der Zwischenstellung in Richtung
der Schwenkachse (A) in seine Verriegelungsstellung elastisch zu biegen ist.
13. Tintenpatrone nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (62) in einer parallel zur Schwenkachse (A) des Verriegelungshebels
(46) verlaufenden Ebene liegt.
14. Tintenpatrone nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (62) in einer Ebene liegt, welche mit einem Winkel (α) in einem Bereich
von etwa 30 bis 60°, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 40 bis 50° geneigt zur
Flachseite des Verriegelungshebels (46) verläuft.
15. Tintenpatrone nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Verriegelungshebel (46) eine Rasterhebung (52) ausgebildet ist, welche bei eingesetzter
Tintenpatrone (10) mit einer an der Patronenaufnahme (64) vorgesehenen Rastkante (66)
zum Verriegeln der Tintenpatrone (10) in Eingriff bringbar ist.
16. Tintenpatrone nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Verriegelungshebel (46) ein Auslösehebel (54) vorgesehen ist, mit welchem der
in der Patronenaufnahme (64) verriegelte Verriegelungshebel (46) aus seiner Verriegelung
zu lösen ist.